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水稻纹枯病生防菌株筛选及防病促生研究

2015-03-15施洁君张丽娜江苏省安丰生物源农药工程中心有限公司江苏太仓5400江苏省太仓市农业委员会江苏太仓5400南京农业大学植物保护病理学系江苏南京0095

安徽农业科学 2015年33期
关键词:水稻纹枯病防效

何 胥,王 光,施洁君,张丽娜 (.江苏省安丰生物源农药工程中心有限公司,江苏太仓 5400;.江苏省太仓市农业委员会,江苏太仓 5400;.南京农业大学植物保护病理学系,江苏南京 0095)



水稻纹枯病生防菌株筛选及防病促生研究

何 胥1,王 光1,施洁君2,张丽娜3(1.江苏省安丰生物源农药工程中心有限公司,江苏太仓 215400;2.江苏省太仓市农业委员会,江苏太仓 215400;3.南京农业大学植物保护病理学系,江苏南京 210095)

摘要通过温室和大田试验研究31株生防菌对水稻纹枯病的防治效果和对水稻秧苗的促生效果。温室试验结果表明,人工接种纹枯病病原菌20 d后,31株生防菌株中有7株对水稻纹枯病的温室防治效果在50%以上,其中KJ33的防治效果最好,防效达到61.22%;有9株生防菌株对水稻秧苗生物量的增加量超过20%。选取在温室条件下防病和促生效果较好的2LN3、KJ33和1LN6生防菌进行大田试验,结果表明3次统计调查结果中,2LN3在第30天防效超过常规药剂,且超过50%。生防菌株2LN3对水稻纹枯病表现出一定的防病促生效果,具有广阔的应用前景。

关键词水稻纹枯病;生防菌株;防效;促生

Screening of Biocontrol Strains of Rice Sheath Blight and Study on Plant-growth Promotion

HE Xu1, WANG Guang1, SHI Jie-jun2et al(1. Jiangsu Anfeng Biosource pesticide Engineering Center Co. Ltd., Taicang, Jiangsu 215400; 2. Taicang Agricultural Committee, Taicang, Jiangsu 215400)

AbstractThrough greenhouse and field tests, the control effect of the biocontrol strains against rice sheath blight and growth promoting effect on rice seedling were studied. The greenhouse experiment results showed that after artificial inoculation sheath blight pathogen 20d, the control effect of 7 strains against rice sheath blight in greenhouseis more than 50%, among which KJ33 has control effect, the control effect reached 61.22%; 9 strains of biocontrol strains of rice seedling biomass increased more than 20%. Selected prevention under greenhouse conditions and promoting better effect of 3 strains of biocontrol strains of field experiment and are 2LN3, KJ33 and 1LN6. The results showed that the 30 d and 2LN3 in the three statistical results are more than the conventional agents, and the effect of 30 d is more than 50%. Biocontrol strain 2LN3 against rice sheath blight disease showed a certain growth promoting effect, has a broad application prospect.

Key wordsRice sheath blight; Biocontrol strains; Biocontrol efficiency; Plant-growth promotion

水稻纹枯病是由立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)引起的一种土传病害,是水稻的三大病害之一,分布在世界各个稻区[1],一般可造成10%~30%的产量损失,发生严重时可造成产量损失达50%以上。近年来,随着矮秆品种和杂交水稻的大面积推广及栽培措施的变革,水稻纹枯病发生面积逐年扩大,给水稻的高产和稳产带来了极大的障碍[2]。目前,水稻纹枯病的防治在抗病育种方面尚未突破,至今未发现免疫或高抗品种,在实际生产过程中,主要依靠选用耐病品种以及抗生素和化学药剂来防治,如常用药剂井冈霉素、丙环唑、烯唑醇、恶毒灵、爱苗、满穗、稻立峰等,抗生素和化学药剂的长期反复使用易产生抗药性,导致用药量的不断增加、生产成本的不断提高,在污染环境的同时也存在农药残留问题,给农产品的出口带来障碍,给人畜的生命带来了威胁[3-4]。由于水稻纹枯病病原菌对寄主的寄生专化性不强,利用微生物防治的方法既经济有效又无毒副作用。因此,采用微生物菌剂取代抗生素及化学药剂成为防治该病害研究的新方向,寻找水稻纹枯病拮抗微生物具有着重要意义[5]。为此,笔者从前期初步筛选的菌株中选取31个菌株,通过温室试验和大田试验评价了其防治效果及促生作用,旨在为水稻纹枯病的生物防治和生防菌制剂开发奠定基础。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试菌。供试生防菌:31株生防菌,由江苏省安丰生物源农药工程中心有限公司筛选。供试病原菌:水稻纹枯病病原菌HNW-21,由南京农业大学植保学院植物病理学系提供。

1.1.2供试作物。水稻纹枯病感病品种“南粳46”。

1.1.3培养基。LB配方:氯化钠10 g/L, 胰蛋白胨10 g/L, 酵母浸粉5 g/L,调节pH为7.2,若配固体,则再加入琼脂粉15 g/L。PDA配方:马铃薯200 g,加水煮沸30 min,滤去薯块,滤液加蔗糖20 g,琼脂20 g,定容至1 000 ml,自然pH。

1.2方法

1.2.1生防菌剂、病原菌制备和植物材料培育。

1.2.1.1生防菌剂的制备。将供试菌株在LB平板上划线,28 ℃生化培养箱中培养14~16 h,待长出单菌落后,挑取单菌落接入含有5 ml LB培养液的试管中,置于28 ℃、200 r/min的摇床中培养,制成种子液;以1%的接种量将种子液接种于装有500 ml LB培养液的三角瓶中,置于28 ℃、200 r/min的摇床中培养48 h,待菌液浓度达到1×109cfu/ml时稀释待用。

1.2.1.2水稻纹枯病病原菌的制备。将供试病原菌接种于PDA平板上,置于生化培养箱中培养72 h左右,待有成熟菌核后取出供接种用[6]。

1.2.1.3植物材料培育。将稻种用2%次氯酸钠溶液对种子进行消毒15 min,清水冲洗3~4次后浸泡置于30 ℃恒温箱中48 h后拿出,然后用清水冲洗后将吸足水的种子置于35~38 ℃的室内用纱布覆盖进行高温保湿催芽至破胸[7],破胸后置阴凉处摊晾炼芽4~8 h,待种子内湿外干不粘连即可进行播种育苗。温室促生试验采用直播方法,将种子播种于已装有灭菌基质的营养钵中,每钵种5粒,置于28~30 ℃、16/8 h光周期、相对湿度70%以上的温室中进行培育;温室防效试验采用育苗移栽方法,先将种子播种于装有灭菌基质的育秧盘中,播后置于30~35 ℃、湿度为85%以上的室内进行暗化出苗,出苗后置于28~30 ℃、16/8 h光周期、相对湿度70%以上的温室中进行培育,在秧龄15 d时移栽。将水稻幼苗移栽至已装有灭菌基质的盆钵中,每钵3株,置于28 ℃、相对湿度90%以上、16/8 h光周期的温室中进行培养。

1.2.2温室防效和促生试验。

1.2.2.1生防菌剂防治水稻纹枯病的温室试验。按照“1.2.1.3”方法培育水稻苗,待移栽定植后第3天进行灌根处理、30 d后进行叶面喷雾。灌根处理菌液浓度为1×108cfu/ml,每钵苗用量为25 ml,缓慢浇灌于水稻根部。喷雾处理菌液浓度为5×107cfu/ml,按照0.01%的终浓度加入表面活性剂吐温20,均匀喷雾于水稻叶片。喷雾标准是:每片叶子上有雾状液滴分布,以不掉下为准。对照(CK)采用清水处理。生防菌叶面喷雾处理15 d后进行纹枯病病原菌挑战接种处理,在水稻每2张叶片的叶鞘处放置水稻纹枯病菌核,其上方覆盖脱脂棉,并用封口膜捆绑固定,同时定期用灭菌水对植株以及整间温室喷雾,以维持室内湿度。接种病原菌20 d后调查病害严重度并计算生防效果。水稻纹枯病分级标准:0级,无病症;1级,基部叶片、叶鞘发病;2级,倒三叶以下各叶鞘或叶片发病;3级,倒二叶以下各叶鞘或叶片发病;4级,剑叶叶鞘或叶片发病[8-9]。

病害严重度=∑(各级病株数×级值)/(调查总株数×最高级值)×100%

防治效果=(对照组病害严重度-处理组病害严重度)/对照组病害严重度×100%

1.2.2.2生防菌剂对水稻苗温室促生试验。按照“1.2.1.3”方法培育水稻苗,7 d后进行灌根处理,灌根处理菌液浓度为1×108cfu/ml,每钵苗用量为25 ml,缓慢浇灌于水稻根部。对照采用清水处理。处理30 d后将稻苗小心拔出,用水枪冲净泥土,测定其株高、茎基宽、根长、鲜重和干重,计算生物量增加。

生物量增加=(处理组植株干重-对照植株干重)/对照植株鲜重×100%

1.2.3生防菌剂防治水稻纹枯病的大田试验。2012年6月在江苏省太仓市璜泾现代农业园进行大田防效试验。种植方式为机械栽插,种植密度为28.5万穴/hm2。试验设5个处理,3次重复,共15个小区,每小区面积为42 m2,采用随机区组排列,四周及小区之间均设有田埂和保护行。在8月底进行第1次生防菌处理,之后每隔10 d喷施一次,整个水稻生育期共防治3次。生防菌剂处理喷施用量为30 L/hm2;常规对照为井冈霉素·腊芽杆菌,喷施量为900 g/hm2;空白对照为清水对照(CK)。每次用药前一天进行病害严重度调查,每小区固定5点,每点取相连5穴。喷施方法为采用静电喷雾器均匀粗喷至稻丛基部。生防菌剂喷施时按照0.01%的终浓度加入吐温20。试验全部采用标准的田间常规管理模式,并且不再使用其他杀菌剂。水稻纹枯病分级标准及病害严重度计算方法同“1.2.2.1”。

防治效果=[(对照组病害严重度-对照组基数病害严重度)-(处理组病害严重度-各处理基数病害严重度)]/(对照组病害严重度-对照组基数病害严重度)×100%[8-9]

1.2.4数据统计。所有数据采用Excel和DPS7.05版软件进行方差分析,并用LSD法比较各处理间的差异显著性。

2结果与分析

2.1生防菌株对水稻纹枯病的温室防效温室条件下,接种病原菌20 d 后,31株细菌中有7株对水稻纹枯病的防治效果在50%以上(表1),其中KJ33的防治效果最好,防效达到61.22%,2LN3的防治效果为61.01%,1LN6的防治效果为60.20%,1LH9、2YL22、3DL5和1LN4的防治效果在50%~60%。7个生防菌处理和对照相比,病害严重度均存在显著性差异。

表1 31株潜在生防菌对水稻纹枯病的温室防治效果 %

注:数值为平均值±标准误;同列数据后不同字母表示不同处理间在0.05水平差异显著。

2.2生防菌株对水稻苗的温室促生作用温室条件下,生防菌处理30 d后,多个处理的水稻苗在株高、茎基宽、根长、鲜重和干重等指标上与对照之间具有显著性差异(表2)。其中有9个菌株对水稻秧苗生物量的增长超过20%,分别是2LN3、3DL5、1LH9、KJ33、1LN4、1LN6、1YL2、1DL17和1DL16。

2.3生防菌株对水稻纹枯病的大田防效挑选在温室条件下防效和促生效果较好的3个菌株进行大田试验,分别是2LN3、KJ33和1LN6。在生防菌剂初次喷雾后第10、20和30天,所有生防菌处理的病害严重度均低于清水对照(表3)。在第20天2LN3的防效达到46.33%;在第30天2LN3的防效达到50.02%。3次统计调查结果中,只有2LN3的防效超过50%,且在第30天防效超过常规药剂。

表2 31株潜在生防菌对水稻苗的温室促生效果

注:数值为平均值±标准误;同列数据后不同字母表示不同处理间在0.05水平差异显著。

表3 3株潜在生防菌对水稻纹枯病的大田防治效果 %

注:数值为平均值±标准误;同列数据后不同字母表示不同处理间在0.05水平差异显著。

3讨论

水稻作为我国重要的粮食作物,其高产、稳产是当前种植面临的重大挑战之一。水稻纹枯病作为水稻的三大病害之一,给水稻产量造成了巨大影响。目前,水稻纹枯病的防治主要以抗生素和化学药剂为主,其次是采用生物方法。生物防治方法主要有微生物类、植物提取液类、稻鸭共养模式等[2],在防治水稻纹枯病方面都取得了一定成果。该研究通过温室试验和大田试验对水稻纹枯病生防菌株进行筛选,得到了对水稻具较好防病促生效果的菌株2LN3。

该研究发现温室防治效果和大田防治效果不一致,例如:1LN6在温室试验中防效达60%以上,但在大田试验中3次调查结果防效均低于20%。陈志谊等[5,10]认为生防菌在田间的防效受多种因素的制约,其中生物障碍可能是最主要的因子,认为在生态系统中,各种因素对病原菌的侵入有利,其拮抗菌就难以在植株上定植,导致防效较差。同时该研究也表明,拮抗菌的促生作用可能提高水稻自身对纹枯病的免疫能力和对外界的抗逆能力,从而在对纹枯病的防效上也起到一定的作用。

在后续试验中应对不同年份、种植方式水稻进行大田试

验,同时加强田间管理、规范田间农事操作,争取得到更加科学的试验结果,为生防菌剂在大田条件下推广应用奠定基础。

参考文献

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收稿日期2015-10-28

作者简介何胥(1987-),男,江苏宜兴人,助理农艺师,从事作物栽培研究。

基金项目江苏省太仓市科技支撑计划项目(TN1201)。

中图分类号S 435.111.4+2

文献标识码A

文章编号0517-6611(2015)33-218-03

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